内燃機関
【課題】回転数が特定の値をとる際に吸気圧センサが検知する吸気脈動そのものを低減し、応答性を維持しつつ吸気圧センサの誤作動を防止又は抑制する。
【解決手段】吸気経路２中のスロットル弁２３よりも下流側に一端が連通するホース５と、このホース５の他端に設けた吸気圧センサ９４とを具備する内燃機関０において、前記ホース５の長さＬを、内燃機関０の吸気脈動周波数の振動を低減可能な共鳴周波数に対応する長さに設定する。
【解決手段】吸気経路２中のスロットル弁２３よりも下流側に一端が連通するホース５と、このホース５の他端に設けた吸気圧センサ９４とを具備する内燃機関０において、前記ホース５の長さＬを、内燃機関０の吸気脈動周波数の振動を低減可能な共鳴周波数に対応する長さに設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に設けられる内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、吸気経路内の圧力を検知する吸気圧センサを吸気経路内に設け、この吸気圧センサから出力される信号に基づき内燃機関の制御が行われてきている。このような内燃機関において、回転数が特定の値をとる際に吸気経路内において大きな吸気脈動が発生し、この吸気経路内に設けた吸気圧センサが吸気脈動の影響により誤作動し、吸気圧センサの誤作動によりトルク変動が発生し、このトルク変動に伴いサージ（大きな車体振動）がさらに発生するという問題が起こりうる。
【０００３】
このような問題に対処する手段の一つとして、吸気圧センサから出力される信号を所定の時間間隔でサンプリングし、得られた信号をデジタルフィルタ処理するものにおいて、内燃機関の運転状態に応じてデジタルフィルタのフィルタ定数を変更するものが挙げられる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ところが、前記特許文献１記載の構成は、吸気脈動が発生した後、吸気圧センサから出力される信号に対するフィルタ処理により吸気脈動による影響を除去するものであり、吸気脈動そのものが低減されるものではない。また、吸気圧センサから出力される信号に対してフィルタ処理を行うので、フィルタ処理に時間を要し、応答性が低くなるという不具合が発生しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１５１７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に着目し、回転数が特定の値をとる際に吸気圧センサが検知する吸気脈動そのものを低減し、応答性を維持しつつ吸気圧センサの誤作動を防止又は抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る内燃機関は、吸気経路中のスロットル弁よりも下流側に一端が連通するホースと、このホースの他端に設けた吸気圧センサとを具備する内燃機関であって、前記ホースの長さが、内燃機関の吸気脈動周波数の振動を低減可能な共鳴周波数に対応する長さであることを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、回転数が特定の値をとる際の吸気経路内における吸気脈動が発生した際に、一端を吸気経路に連通させたホースが吸気脈動に共鳴することによりレゾネータとして機能し、ホースの他端に伝わる吸気脈動を低減させた上でホースの他端に設けた吸気圧センサにより吸気圧を測定しているので、吸気脈動に伴う吸気圧センサの誤作動を防止又は抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転数が特定の値をとる際に吸気圧センサが検知する吸気脈動そのものを低減し、応答性を維持しつつ吸気圧センサの誤作動を防止又は抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関を概略的に示す図。
【図２】同実施形態に係る内燃機関の吸気経路を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関０の概要を示す。内燃機関０は、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）と、各気筒１内に燃料を噴射するインジェクタ１１と、各気筒１内に供給された混合気に着火するための点火プラグ１２と、各気筒１に吸気を供給するための吸気経路２と、各気筒１から排気を排出するための排気経路３とを少なくとも備えている。
【００１２】
吸気経路２は、外部から空気を取り入れて気筒１の吸気ポートへと導く。吸気経路２上には、吸気ダクト２１、エアクリーナ２２、電子スロットルバルブ２３、サージタンク２４及び吸気マニホルド２５を、上流からこの順序に配置している。
【００１３】
排気経路３は、気筒１内で燃料を燃焼させることで発生する燃焼ガス、即ち排気を気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気経路３上には、排気マニホルド３２及び三元触媒３１を配置している。
【００１４】
内燃機関０の運転制御を司るＥＣＵ（電子制御装置）４は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００１５】
入力インタフェースには、車速を検出する車速センサ９１から出力される車速信号ａ、エンジン回転数を検出する回転数センサ９２から出力される回転数信号ｂ、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルセンサ９３から出力されるアクセル開度要求信号ｃ、サージタンク２４内の吸気圧を検出する吸気圧センサ９４から出力される吸気圧信号ｄ、サージタンク２４の吸気温を検出する温度センサ９５から出力される吸気温信号ｅ等が入力される。
【００１６】
出力インタフェースからは、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｆ、点火プラグ１２（のイグニッションコイル）に対して点火信号ｇ、電子スロットルバルブ２３に対して開度操作信号ｈ等を出力する。
【００１７】
ＥＣＵ４のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行して、内燃機関０の運転を制御する。ＥＣＵ４は、内燃機関０の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを入力インタフェースを介して取得し、それらに基づいて吸気量や要求燃料噴射量、点火時期、要求ＥＧＲガス量等を演算する。そして、演算結果に対応した各種制御信号ｆ、ｇ、ｈを出力インタフェースを介して印加する。
【００１８】
しかして本実施形態では、前記図１、及びこの内燃機関の側面を概略的に示す図である図２に示すように、前記サージタンク２４に一端５ａが連通するホース５を設けている。また、このホース５の他端５ｂに、前記吸気圧センサ９４を設けている。
【００１９】
このホース５の長さＬは、内燃機関０の回転数が特定の値となった場合に発生する吸気脈動の周波数ｆに対応する長さに設定している。より具体的には、内燃機関０の吸気脈動の周波数をｆ、音速をｃとした際に次の式（１）により算出される長さＬ1の奇数倍、例えば１倍の長さにこのホース５の長さＬを設定している。なお、内燃機関０の吸気脈動の周波数ｆは、予め実験により決定する。
【００２０】
ｆ＝ｃ／４Ｌ1 （１）
すなわち、吸気経路２内において吸気脈動が発生した際には、ホース５がこの吸気脈動に共鳴し、ホース５の共鳴により該ホース５内においては吸気脈動が打ち消されて吸気圧センサ９４側の端部にサージタンク２４内の圧力が伝達される。換言すれば、このホース５は吸気圧センサ側に伝達される吸気脈動を低減するためのレゾネータとして機能し、吸気圧センサ９４は吸気脈動が打ち消された状態で吸気圧を計測する。
【００２１】
以上に述べたように、本実施形態の構成によれば、回転数が特定の値をとる際の吸気経路２内における吸気脈動が発生した際に、一端５ａ側をサージタンク２４に連通させたホース５が吸気脈動に共鳴することによりレゾネータとして機能し、ホース５の他端５ｂ側に伝わる吸気脈動が低減された状態でホース５の他端５ｂに設けた吸気圧センサ９４により吸気圧が測定される。従って、フィルタ処理を行う代わりに吸気脈動そのものを低減することにより応答性を維持しつつ、吸気圧センサ９４の誤作動を防止又は抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００２３】
例えば、ホースの長さは、上述した式（１）により算出される長さＬ1の奇数倍であれば、前記長さＬ1の１倍でなく３倍や５倍等に設定してもよい。
【００２４】
また、上述した実施形態では、吸気経路中のサージタンクにホースの一端が連通する態様を採用しているが、吸気経路中のスロットル弁よりも下流側であれば、どの部位にホースの一端を連通させるようにしてもよい。
【００２５】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。
【符号の説明】
【００２６】
０…内燃機関
２…吸気経路
５…ホース
９４…吸気圧センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に設けられる内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、吸気経路内の圧力を検知する吸気圧センサを吸気経路内に設け、この吸気圧センサから出力される信号に基づき内燃機関の制御が行われてきている。このような内燃機関において、回転数が特定の値をとる際に吸気経路内において大きな吸気脈動が発生し、この吸気経路内に設けた吸気圧センサが吸気脈動の影響により誤作動し、吸気圧センサの誤作動によりトルク変動が発生し、このトルク変動に伴いサージ（大きな車体振動）がさらに発生するという問題が起こりうる。
【０００３】
このような問題に対処する手段の一つとして、吸気圧センサから出力される信号を所定の時間間隔でサンプリングし、得られた信号をデジタルフィルタ処理するものにおいて、内燃機関の運転状態に応じてデジタルフィルタのフィルタ定数を変更するものが挙げられる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ところが、前記特許文献１記載の構成は、吸気脈動が発生した後、吸気圧センサから出力される信号に対するフィルタ処理により吸気脈動による影響を除去するものであり、吸気脈動そのものが低減されるものではない。また、吸気圧センサから出力される信号に対してフィルタ処理を行うので、フィルタ処理に時間を要し、応答性が低くなるという不具合が発生しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１５１７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に着目し、回転数が特定の値をとる際に吸気圧センサが検知する吸気脈動そのものを低減し、応答性を維持しつつ吸気圧センサの誤作動を防止又は抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る内燃機関は、吸気経路中のスロットル弁よりも下流側に一端が連通するホースと、このホースの他端に設けた吸気圧センサとを具備する内燃機関であって、前記ホースの長さが、内燃機関の吸気脈動周波数の振動を低減可能な共鳴周波数に対応する長さであることを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、回転数が特定の値をとる際の吸気経路内における吸気脈動が発生した際に、一端を吸気経路に連通させたホースが吸気脈動に共鳴することによりレゾネータとして機能し、ホースの他端に伝わる吸気脈動を低減させた上でホースの他端に設けた吸気圧センサにより吸気圧を測定しているので、吸気脈動に伴う吸気圧センサの誤作動を防止又は抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転数が特定の値をとる際に吸気圧センサが検知する吸気脈動そのものを低減し、応答性を維持しつつ吸気圧センサの誤作動を防止又は抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関を概略的に示す図。
【図２】同実施形態に係る内燃機関の吸気経路を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関０の概要を示す。内燃機関０は、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）と、各気筒１内に燃料を噴射するインジェクタ１１と、各気筒１内に供給された混合気に着火するための点火プラグ１２と、各気筒１に吸気を供給するための吸気経路２と、各気筒１から排気を排出するための排気経路３とを少なくとも備えている。
【００１２】
吸気経路２は、外部から空気を取り入れて気筒１の吸気ポートへと導く。吸気経路２上には、吸気ダクト２１、エアクリーナ２２、電子スロットルバルブ２３、サージタンク２４及び吸気マニホルド２５を、上流からこの順序に配置している。
【００１３】
排気経路３は、気筒１内で燃料を燃焼させることで発生する燃焼ガス、即ち排気を気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気経路３上には、排気マニホルド３２及び三元触媒３１を配置している。
【００１４】
内燃機関０の運転制御を司るＥＣＵ（電子制御装置）４は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００１５】
入力インタフェースには、車速を検出する車速センサ９１から出力される車速信号ａ、エンジン回転数を検出する回転数センサ９２から出力される回転数信号ｂ、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルセンサ９３から出力されるアクセル開度要求信号ｃ、サージタンク２４内の吸気圧を検出する吸気圧センサ９４から出力される吸気圧信号ｄ、サージタンク２４の吸気温を検出する温度センサ９５から出力される吸気温信号ｅ等が入力される。
【００１６】
出力インタフェースからは、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｆ、点火プラグ１２（のイグニッションコイル）に対して点火信号ｇ、電子スロットルバルブ２３に対して開度操作信号ｈ等を出力する。
【００１７】
ＥＣＵ４のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行して、内燃機関０の運転を制御する。ＥＣＵ４は、内燃機関０の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを入力インタフェースを介して取得し、それらに基づいて吸気量や要求燃料噴射量、点火時期、要求ＥＧＲガス量等を演算する。そして、演算結果に対応した各種制御信号ｆ、ｇ、ｈを出力インタフェースを介して印加する。
【００１８】
しかして本実施形態では、前記図１、及びこの内燃機関の側面を概略的に示す図である図２に示すように、前記サージタンク２４に一端５ａが連通するホース５を設けている。また、このホース５の他端５ｂに、前記吸気圧センサ９４を設けている。
【００１９】
このホース５の長さＬは、内燃機関０の回転数が特定の値となった場合に発生する吸気脈動の周波数ｆに対応する長さに設定している。より具体的には、内燃機関０の吸気脈動の周波数をｆ、音速をｃとした際に次の式（１）により算出される長さＬ1の奇数倍、例えば１倍の長さにこのホース５の長さＬを設定している。なお、内燃機関０の吸気脈動の周波数ｆは、予め実験により決定する。
【００２０】
ｆ＝ｃ／４Ｌ1 （１）
すなわち、吸気経路２内において吸気脈動が発生した際には、ホース５がこの吸気脈動に共鳴し、ホース５の共鳴により該ホース５内においては吸気脈動が打ち消されて吸気圧センサ９４側の端部にサージタンク２４内の圧力が伝達される。換言すれば、このホース５は吸気圧センサ側に伝達される吸気脈動を低減するためのレゾネータとして機能し、吸気圧センサ９４は吸気脈動が打ち消された状態で吸気圧を計測する。
【００２１】
以上に述べたように、本実施形態の構成によれば、回転数が特定の値をとる際の吸気経路２内における吸気脈動が発生した際に、一端５ａ側をサージタンク２４に連通させたホース５が吸気脈動に共鳴することによりレゾネータとして機能し、ホース５の他端５ｂ側に伝わる吸気脈動が低減された状態でホース５の他端５ｂに設けた吸気圧センサ９４により吸気圧が測定される。従って、フィルタ処理を行う代わりに吸気脈動そのものを低減することにより応答性を維持しつつ、吸気圧センサ９４の誤作動を防止又は抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００２３】
例えば、ホースの長さは、上述した式（１）により算出される長さＬ1の奇数倍であれば、前記長さＬ1の１倍でなく３倍や５倍等に設定してもよい。
【００２４】
また、上述した実施形態では、吸気経路中のサージタンクにホースの一端が連通する態様を採用しているが、吸気経路中のスロットル弁よりも下流側であれば、どの部位にホースの一端を連通させるようにしてもよい。
【００２５】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。
【符号の説明】
【００２６】
０…内燃機関
２…吸気経路
５…ホース
９４…吸気圧センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気経路中のスロットル弁よりも下流側に一端が連通するホースと、このホースの他端に設けた吸気圧センサとを具備する内燃機関であって、前記ホースの長さが、内燃機関の吸気脈動周波数の振動を低減可能な共鳴周波数に対応する長さであることを特徴とする内燃機関。
【請求項１】
吸気経路中のスロットル弁よりも下流側に一端が連通するホースと、このホースの他端に設けた吸気圧センサとを具備する内燃機関であって、前記ホースの長さが、内燃機関の吸気脈動周波数の振動を低減可能な共鳴周波数に対応する長さであることを特徴とする内燃機関。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−６４３７６（Ｐ２０１３−６４３７６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４２２４（Ｐ２０１１−２０４２２４）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
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